ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ

Частина II. НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ

Розділ 13. МЕТАЛИ ГОЛОВНИХ ПІДГРУП

§ 13.3. Їдкі луги

їдкими лугами називаються добре розчинні у воді гідроксиди. Найважливіші з них NaOH та КОН.

Гідроксид натрію і гідроксид калію — білі, непрозорі, тверді кристалічні речовини. У воді добре розчиняються з виділенням великої кількості теплоти. У водних розчинах практично повністю дисоціюють і є сильними лугами. Виявляють усі властивості основ.

Тверді гідроксиди натрію і калію та їх водні розчини поглинають оксид карбону(ІV):

NaOH + СO₂ = NaHCO₃;

2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O

або в іонній формі:

ОН^- + СО₂ = HCO^-₃

2OН^- + СO₂ = СO^2-₃ + Н₂О.

У твердому стані на повітрі NaOH і КОН поглинають вологу, завдяки чому використовуються як осушувачі газів.

У промисловості гідроксид натрію і гідроксид калію добувають електролізом концентрованих розчинів відповідно NaCl і КСl. При цьому одночасно утворюються хлор і водень. Катодом є залізна сітка, анодом — графіт.

Схему електролізу (на прикладі КСl) слід уявляти так. КСl повністю дисоціює на іони К⁺ і Сl^- . При проходженні електричного струму до катода підходять іони К⁺, до анода — хлорид-іони Сl^- . Калій у ряду стандартних електродних потенціалів розташований до алюмінію, і його іони відновлюються (приєднують електрони) значно важче, ніж молекули води (див. § 7.7). Іонів же гідрогену Н у розчині дуже мало. Тому на катоді розряджаються тільки молекули води з виділенням молекулярного водню:

2Н₂O + 2е^- = Н₂ + 2OН^-.

Хлорид-іони в концентрованому розчині легше віддають електрони (окиснюються), ніж молекули води, тому на аноді розряджаються хлорид-іони:

2Сl^- - 2е^- = Сl₂.

Загальне рівняння електролізу розчину в іонній формі:

або

Аналогічно відбувається електроліз розчину NaCl (див. § 7.7). Розчин, який містить NaOH і NaCl, випаровують, внаслідок чого випадає в осад хлорид натрію (він має набагато меншу розчинність і вона мало змінюється з температурою), який відокремлюють і використовують для подальшого електролізу.

Гідроксид натрію добувають у дуже великих кількостях. Він є одним з важливих продуктів основної хімічної промисловості. Застосовують його для очистки продуктів нафти— бензину і гасу, для виробництва мила, штучного шовку, паперу, в текстильній, шкіряній, хімічній промисловості, а також у побуті (каустик, каустична сода).

Дорожчий продукт — гідроксид калію — застосовується рідше, ніж NaOH.